JP2010518335A - CVT control system - Google Patents
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Abstract
本発明は、多重レジーム無段変速機を制御する簡単な機械装置に関する。問題の変速装置は、バリエータ(10)と、ロウ・レジーム・クラッチ(CL)及びハイ・レジーム・クラッチ(CH)などの歯車装置とを含む。ロウ・レジーム・クラッチの係合は変速装置をロウ・レジームに設定する。ハイ・レジーム・クラッチの係合は変速装置をハイ・レジームに設定する。制御システムは、制御経路に沿って低比端から高比端にユーザにより動かし得る制御部材(例えば、レバー)を含む。制御部材の位置は、バリエータ比及び変速比を決定する。システムには更にロウ・レジーム・クラッチ制御デバイスが組み込まれており、この制御装置は、制御部材がその経路の低比端とロウ・クラッチ転移点の間にある時に、ロウ・レジーム・クラッチに係合し、制御部材がロウ・クラッチ転移点とその経路の高比端の間にある時に、ロウ・レジーム・クラッチを解放する。システムには更にハイ・レジーム・クラッチ制御機器が組み込まれており、この制御機器は、制御部材がその経路の低比端とハイ・クラッチ転移点の間にある時に、ハイ・レジーム・クラッチを解放し、制御部材がハイ・クラッチ転移点とその経路の高比端の間にある時に、ハイ・レジーム・クラッチに係合する。このようにして、変速比とレジームの変更に必要なクラッチの変化との双方を管理する機械装置を提供することができる。
【選択図】図3aThe present invention relates to a simple mechanical device for controlling a multi-regime continuously variable transmission. The transmission in question includes a variator (10) and gearing such as a low regime clutch (C L ) and a high regime clutch (C H ). Engagement of the low regime clutch sets the transmission to low regime. Engaging the high regime clutch sets the transmission to high regime. The control system includes a control member (e.g., a lever) that can be moved by a user along the control path from a low ratio end to a high ratio end. The position of the control member determines the variator ratio and the transmission ratio. The system further incorporates a low regime clutch control device that engages the low regime clutch when the control member is between the low end of the path and the low clutch transition point. When the control member is between the low clutch transition point and the high end of the path, the low regime clutch is released. The system also incorporates a high regime clutch control device that releases the high regime clutch when the control member is between the low ratio end of the path and the high clutch transition point. When the control member is between the high clutch transition point and the high ratio end of the path, it engages the high regime clutch. In this way, it is possible to provide a mechanical device that manages both the gear ratio and the clutch change necessary for changing the regime.
[Selection] Figure 3a
Description
本発明は、多重レジーム無段変速機(multi-regime continuously variable transmission“CVT”)の制御に関する。 The present invention relates to the control of a multi-regime continuously variable transmission (CVT).
CVTは典型的にはバリエータ(variator;変動機)を含む。“バリエータ”なる言葉は、本明細書では、回転入力及び回転出力を有すると共に、無段で変更され得るよりも大きな駆動比(入力速度に対する出力速度の比)で、一方から他方に駆動を伝達する装置について言及する際に用いられる。全てではないが、殆どのバリエータは駆動の伝達に関与するある種の可動トルク伝達部材を備え、その位置はバリエータ比に対応する。周知のトロイダル・レースの場合には、転動牽引型バリエータ、即ちローラが可動トルク伝達部材としての機能を果たす。ローラは一方のトロイダル凹状レースから他方に駆動を伝達し、その動作はバリエータ駆動比の変化に関連するローラの傾動変化を伴う。可動トルク伝達部材に力が加えられると、その位置に影響を及ぼし、そのためバリエータ駆動比に影響を及ぼす。このようにして、バリエータが制御される。 A CVT typically includes a variator. The term “variator” as used herein has a rotational input and a rotational output and transmits drive from one to the other with a greater drive ratio (ratio of output speed to input speed) than can be changed continuously. Used when referring to the device to be used. Most, but not all, variators include some sort of movable torque transmitting member that is involved in driving transmission, the position of which corresponds to the variator ratio. In the case of a known toroidal race, a rolling traction variator, that is, a roller, functions as a movable torque transmitting member. The roller transmits drive from one toroidal concave race to the other, and its movement is accompanied by a change in roller tilt associated with a change in variator drive ratio. When a force is applied to the movable torque transmitting member, the position is affected, and thus the variator drive ratio is affected. In this way, the variator is controlled.
CVTは、多くの場合2以上のレジーム(regime;体制)から選択するクラッチ(幾つかの例では、ブレーキとして簡単に形成されることもある)のある配列を組み込み、変速比の利用可能な範囲を広げる。CVTの制御は、典型的には高性能の電子制御装置により行われる。 CVTs often incorporate an array of clutches (which in some instances may be easily formed as brakes) to select from more than one regime, and the available range of gear ratios To spread. CVT control is typically performed by a high performance electronic controller.
本発明の目的は、バリエータ比とCVTにおけるレジームとを協調して制御する簡単なシステムを提供することにある。添付の図面を参照し、単なる事例としての本発明の特定の実施例を以下に説明する。 An object of the present invention is to provide a simple system for controlling the variator ratio and the regime in CVT in a coordinated manner. Specific embodiments of the present invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings, in which:
バリエータ(The Variator)
図1a及び図1bは、周知のトロイダル・レース、即ち転動牽引型(rolling traction type)のバリエータ10を示す。本発明は、この種のバリエータを使用するCVTに関連して開発され、その目的に特に適しているが、原理的には他のタイプのバリエータを使用することも可能である。
The Variator
1a and 1b show a well-known toroidal lace or rolling
バリエータ10は、同軸に取り付けられた入力及び出力レース12,14,12′,14′と、半トロイダルに凹状で、ローラ18,18′形式の可動トルク伝達部材を収容する概ねトロイダル空洞16,16′を画成する隣接面6,8とを含む。バリエータは、典型的には、周方向に間隔をおいて各空洞16,16′の周囲に離間した2又は3個の上記ローラを有する。各ローラ18は、それぞれのレース12,14の面6,8に乗り上げており、そのため一方から他方に動力を伝達する働きをする。ローラ18は、レース12,14の共通軸線20周りに、周方向に沿って前後に移動することができる。
The
ローラはまた歳差運動をすることができる。即ち、ローラの軸線は、ディスク軸線に対してローラ軸線の傾きを変化させながら、方向を変えることができる。図示の実施例では、ステム24によりアクチュエータ28のピストン26に連結された支持部材22に、ローラ18を回転可能に取り付けることにより、上述の運動が与えられる。ピストン26の中心からローラ18の中心までの直線19は、組立部全体の方向を変えることができる歳差軸線を構成する。ローラの歳差運動は、レース12,14上のローラ跡をなぞる経路の半径変化、ひいてはバリエータの駆動比の変化をもたらす。
Laura can also precess. That is, the direction of the roller axis can be changed while changing the inclination of the roller axis with respect to the disk axis. In the illustrated embodiment, the above motion is provided by rotatably mounting the
ここで注意すべきは、本実施例では、歳差軸線19が、正確には共通軸線20に垂直な平面になく、その代わり上記平面に傾斜していることである。傾斜角は、図面中の標識CAであり、“キャスター角”として知られている。ローラが前後に移動する際、ローラは共通軸線20を中心とする環状経路をたどる。更に、ローラに対するレース12,14の作用で、ローラ軸線が共通軸線20と交差するように傾斜して、ローラを維持する傾向にあるステアリング・モーメントを作り出す。キャスター角によって、環状経路に沿ったローラの前後移動にかかわらず、上述の軸線の交差を維持することができる。ローラがその経路に沿って移動する際、ローラは、またレースの作用により操舵され、軸線の交差を維持するように歳差運動をする。その結果、経路に沿ったローラの位置は、所定のローラの傾斜、従って所定のバリエータの駆動比に対応する。
It should be noted here that in the present embodiment, the precession axis 19 is not exactly in a plane perpendicular to the
アクチュエータ28は、供給配管S1,S2を介して対抗する油圧流体の圧力を受ける。このようにして、アクチュエータ28により作り出された力は、ローラを共通軸線20周りに環状経路に沿って駆り立て、平衡状態では、レース12,14によりローラに作用する力によって、バランスが保たれる。レースによりもたらされる力は、バリエータのレースに外部から加えられるトルクの合計に比例する。この合計が −バリエータ入力トルクとバリエータ出力トルクの和が− バリエータの取付部に反作用するはずの正味のトルクであり、反作用トルクという。
The
変速装置(The Transmission)
図2a及び図2bは、非常に定型化された様式で、本発明を実施するに好適な2つのレジーム変速装置の一実施例を示す。数多くの異なったタイプの多重レジームCVTが当該技術分野において知られており、これらの多くを本発明の実施に使用することが可能である。従って、変速装置の構造を詳細に説明するが、これらが本発明の範囲の限界を示すものと受け取るべきではない。
The transmission
2a and 2b show one embodiment of two regime transmissions suitable for implementing the present invention in a highly stylized manner. Many different types of multiple regime CVTs are known in the art, many of which can be used in the practice of the present invention. Thus, although the structure of the transmission will be described in detail, these should not be taken as limiting the scope of the present invention.
図面において、本実施例では内燃機関として製作された回転動力源が、ENGで示され、バリエータ10の入力レース12,12′を駆動する。変速装置は、歯車列Gを介してエンジンに連結されるプラネット・キャリアPCと、バリエータのバリエータ出力レース14,14′に連結される太陽歯車Sとを有する、遊星“シャント(shunt)”歯車列Eを備えている。別の変速装置では、バリエータ出力から引き取る同軸出力がしばしば用いられているが、図示の実施例では、上記連結にはチェーンCHAが介装されている。キャリアPCに取り付けられた遊星歯車Pが、環状の出力歯車Aを駆動し、太陽歯車Sと噛合する。被駆動車輪はWで表示されている。
In the drawings, a rotational power source manufactured as an internal combustion engine in this embodiment is indicated by ENG and drives
図示の変速装置は、ハイ及びロウ(high and low)・レジーム・クラッチCH,CLを介して係合可能な、ハイ及びロウ・レジームで作動可能である。ロウ・レジーム・クラッチCLが係合すると、シャントEの出力歯車Aが車輪に連結される。ここで注意すべきは、出力歯車Aの速度は、プラネット・キャリアPCと太陽歯車Sの双方の速度により決定されることである。なお、キャリアPCの速度は多様なエンジン速度であり、太陽歯車Sの速度はバリエータ比で変動する。 The transmission shown is operable in high and low regimes that are engageable via high and low regime clutches C H , C L. When low regime clutch C L is engaged, the output gear A of the shunt E is coupled to the wheel. Note that the speed of the output gear A is determined by the speed of both the planet carrier PC and the sun gear S. The speed of the carrier PC has various engine speeds, and the speed of the sun gear S varies depending on the variator ratio.
特定のバリエータ比(“ギア・ニュートラル比”)では、これらの速度は互いに相殺し、そのため出力歯車Aが静止する。このような状態で、変速装置は効果的に無段減速をもたらし、走行中のエンジンに機械的に連結されているにもかかわらず、変速装置の出力は変動しない。この状態を“ギア・ニュートラル(geared neutral)”という。単にバリエータ比を調整することにより、変速装置がロウ・レジームにある間、ギア・ニュートラルの両側に様々な変速比−車の前進及び逆進両方をもたらす− を得ることができる。 At a specific variator ratio (“gear-neutral ratio”), these speeds cancel each other, so output gear A is stationary. In such a state, the transmission effectively provides continuously variable deceleration, and the output of the transmission does not fluctuate despite being mechanically connected to the running engine. This state is called “geared neutral”. By simply adjusting the variator ratio, it is possible to obtain various gear ratios on both sides of the gear neutral-providing both forward and reverse travel for the vehicle-while the transmission is in low regime.
ロウ・レジーム・クラッチCLの係合の解除及びハイ・レジーム・クラッチCHの係合により、変速装置をハイ・レジームに設定して、更に広範な前進比を利用できる。このような状態では、図2bに見られる構成部材のみが、エンジンと車輪の間の出力流路にある。バリエータ出力が出力引取りCHAを介して接続され、ハイ・レジーム・クラッチCHが車輪Wに連結される。ハイ・レジームではギア・ニュートラルを利用できない。 The engagement of the release of the engagement of low regime clutch C L and the high regime clutch C H, by setting the transmission into high regime, can be used more extensive forward ratios. In such a state, only the components seen in FIG. 2b are in the output flow path between the engine and the wheels. Variator output is connected through an output take-up CHA, high regime clutch C H is connected to the wheels W. Gear neutral is not available in the high regime.
バリエータ比と変速比(transmission ratio)の関係(入力伝達速度に対する出力伝達速度の比)は、2つのレジームで異なる。ハイ・レジームでは、バリエータ比を大きくすると総変速比が増大する。ロウ・レジームでは、バリエータ比を大きくすると総変速比が減少する。バリエータを制御する際にはこの点を考慮しなければならない。 The relationship between the variator ratio and the transmission ratio (ratio of output transmission speed to input transmission speed) differs between the two regimes. In the high regime, increasing the variator ratio increases the total transmission ratio. In the low regime, increasing the variator ratio decreases the total transmission ratio. This must be taken into account when controlling the variator.
バリエータ比が1つの極端な域にある、或るバリエータ比(“同期比”)では、ハイ及びロウ・レジームの双方が同一の変速比となるように、歯車比が変速装置で選択される。移行期には変速装置全般によってもたらされる比に変化が生じないので、同期比でレジームの変更を円滑に行うことができる。 For a certain variator ratio ("synchronization ratio") where the variator ratio is in one extreme range, the gear ratio is selected by the transmission so that both the high and low regimes have the same transmission ratio. Since there is no change in the ratio caused by the overall transmission during the transition period, the regime can be changed smoothly with the synchronization ratio.
ユーザの操作可能な制御(User Operable Controls)
以下に、図3を参照して本発明を具体化する制御システムを説明する。制御システムは、(a)バリエータにかかる油圧制御圧力、ひいてはバリエータ比、及び(b)ハイ及びロウ・レジーム・クラッチCH,CLにかかる油圧制御圧力、の協調制御を行うのに役立つ。
User Operable Controls
Hereinafter, a control system embodying the present invention will be described with reference to FIG. The control system is useful for coordinated control of (a) the hydraulic control pressure on the variator, and thus the variator ratio, and (b) the hydraulic control pressure on the high and low regime clutches C H , C L.
運転者の主要な制御機器は、本実施例ではハンドル・レバーとして形作られ、その他の形態をとってもよいが、それ自体以下に言及するユーザ操作部50により形成される。ハンドル・レバー50は、図3aの紙面に直交する第一軸線52周りに前後に、かつ、紙面中にある第二軸線54周りに横方向に、可動である。用語“前後(fore-and-aft)”及び“横方向(lateral)”は、単に便宜上レバーの動きに関連して用いられているが、必ずしも車に対するレバーの行程を反映していない。
The main control device of the driver is formed as a handle lever in this embodiment, and may take other forms, but is formed by the
ハンドル・レバー50の動きは、案内板58の成形スロット56との係合により拘束される。スロットは、ロウ・レジーム・ゾーン60という第一前後伸長部分と、ハイ・レジーム・ゾーン62という第二前後伸長部分と、ロウ・レジーム・ゾーンからハイ・レジーム・ゾーンに横方向に伸長し、ゲート64という部分とを有する。また、ロウ・レジーム領域に沿った中途に、ニュートラル・ゾーン66という側方分岐がある。
The movement of the
ハンドル・レバー50を動かすことによって、運転者はバリエータ10及びクラッチCH,CLの双方を制御する。本実施例では、運転者は、単にハンドル・レバー50を動かすことによって、ギア・ニュートラルを包含する変速範囲内で任意の比を得ることができる。
By moving the
しかし、システムは、また、本実施例ではトルク解放ペダル68として形作られた、ユーザが操作可能なトルク解放制御機器を備えている。この場合もやはり、この制御機器は、例えば手動操作可能なレバー等、その他の形態をとってもよい。トルク解放ペダル68の機能は、自動車におけるクラッチ・ペダルのものと類似している。ペダルを操作することによって、ユーザは、エンジンからの変速装置の出力を事実上分断して、エンジンを惰性で動かすようにすることができる。これを実現する方法を以下に説明する。
However, the system also includes a user operable torque release control device, which in this embodiment is configured as a
バリエータ比の制御(Variator Ratio Control)
バリエータ比 −及び変速装置全般によりもたらされる駆動比− は、ハンドル・レバー50を前後に動かすことによって調整される。ハンドル・レバー50を最も遠い後部位置に動かすことにより、バリエータが最も高い有効比を選定し、前述のシャント歯車装置(shunt gearing)の効果により、かつ、ロウ・レジーム・クラッチCLが係合した状態で、変速装置全般が最大有効後退ギアを選定する。従って、車は後方に走行する。
Variator Ratio Control
The variator ratio—and the drive ratio provided by the overall transmission—are adjusted by moving the
ハンドル・レバー50を前進させると、レバーは、バリエータ比を減少させ、それ故に変速装置全体の後退ギア比が低下する。ハンドル・レバー50がニュートラル・ゾーン66(図3aに図示されたレバー位置)に達すると、変速装置がギア・ニュートラルに設定される −即ち、その出力が変化せず、車はそのままである。ハンドル・レバー50をロウ・レジーム・ゾーン60に沿って更に前進させることにより、バリエータ比が減少し続け、ハンドル・レバー50がゲート64に達した時に、バリエータがその最小比(前述の同期比である)になると共に、変速装置がロウ・レジームで利用可能な最高の前進駆動比になるまで、変速装置は高められた前進駆動比を与える。
As the
ハンドル・レバー50を更に前進させると、レバーはゲート64を横断して移動しなければならない。これにより、以下に説明するように、変速装置はロウからハイへのレジーム変更を受ける。次に、レバーがハイ・レジーム・ゾーン62に沿って前進すると、レバーは、バリエータ比を増大させ、ハイ・レジーム・クラッチCHが直ちに係合すると共に、ロウ・レジーム・クラッチCLの係合が解除され、ハンドル・レバー50がその行程の前端72で最大前進ギアに達するまで、変速装置全体の駆動比が同様に増大する。
As the
ハンドル・レバー50がバリエータ10を制御する機構は、油圧機械式であって、(a)ハンドル・レバー50の位置を要求されたバリエータ比を表示する位置信号に変換する変換機構、(b)真のバリエータ比を所望のバリエータ比と比較して、対応する訂正信号を作り出すのに役立つコンパレータ(comparator;比較器)、及び(c)訂正信号を受信し、それに応答して、バリエータに矯正力を加えて所望の比を選定するように促す比率制御装置を含む。コンパレータ及び制御装置は、一緒にバリエータを閉ループ制御し、変換機構により決定された値をバリエータに選定させる。これら3つの機能ユニットの物理的構成については、以下に順次説明する。
The mechanism that the
変換機構はカム78及び従動子80を含む。ハンドル・レバー50が前後に移動すると、カム78は第一軸線52回りに回転し、そのため従動子80が移動する。従動子80の位置は、所望のバリエータ比を表示する機械的信号を作り出す。
The conversion mechanism includes a
ハンドル・レバー位置と所望のバリエータ比の関係は、先に説明したように、2つのレジームで異なるので、変換機構を必要とする。ロウ・レジームでは、ハンドル・レバー50を前進させるとバリエータ比が減少する。ハイ・レジームでは、ハンドル・レバー50を前進させるとバリエータ比が増大する。図3aには、4位置A〜Dの仮想線でハンドル・レバー50が図示されている。
Since the relationship between the handle lever position and the desired variator ratio is different between the two regimes as described above, a conversion mechanism is required. In the low regime, the variator ratio decreases as the
レバー位置A及びDは、それぞれ、最大後退変速比(ロウ・レジームで)及び最大前進変速比(ハイ・レジームで)を表示する。両位置はバリエータがその最大比となるように要求し、従って、対応するカム半径a及びdが同一である。図示の実施例において、これらは最小カム半径である。レバー位置Cはギア・ニュートラルに対応し、ギア・ニュートラルのバリエータ比を与えるためにカム半径cが選択される。ハンドル・レバー50がゲートにあり、かつ、バリエータが同期比 −即ち、その最低有効値− にあるとき、レバー位置Bが得られる。カム半径bが、これを与えるために選択され、本実施例ではカムの最大半径である。
Lever positions A and D display the maximum reverse transmission ratio (in low regime) and the maximum forward transmission ratio (in high regime), respectively. Both positions require the variator to be at its maximum ratio, so the corresponding cam radii a and d are the same. In the embodiment shown, these are the minimum cam radii. The lever position C corresponds to gear neutral and the cam radius c is selected to give the gear neutral variator ratio. Lever position B is obtained when the
コンパレータは本実施例では簡単な機械装置であり、もう一度繰り返すが、当業者ならば、目的に適したその他の数多くの装置を工夫することができるであろう。これはコンパレータ・バー82を用い、その第一端部が従動子80に連結され、第二端部がバリエータ10のローラ(概略的に84で図3に図示)に連結される。図示の実施例において、コンパレータ・バーへの従動子80の連結には、88に支点を有するエルボ・レバー86が介装されている。このレバーの一端で従動子80を支持する。その他端はワイア・リンケージ90によりコンパレータ・バー82に接続される。バネ92が、ワイア・リンケージ90を緊張状態に保持し、また従動子80をカム78に押圧するのに役立つ。コンパレータ・バーの中間点94が、本実施例では比率制御弁96の形式をとる比率制御装置に連結される。
The comparator is a simple mechanical device in this embodiment, and once again, those skilled in the art will be able to devise many other devices suitable for the purpose. This uses a
図4は、スプールがロッド98を介してコンパレータ・バーの中間点94に接続された比率制御弁96を示す。比率制御弁96の入口ポート100がポンプ102に接続され、入口ポートに加圧流体が供給される。排出ポート104が変速装置の油溜め106に通じている。供給ポート108,110が、それぞれの配管S1,S2に、従って、バリエータのローラを制御するピストン26の反対側に通じている(この点に関し、図1を再度参照)。弁は、全てのポートを閉じる中央位置と、配管S1がポンプ102に接続されると共に、配管S2内の油が油溜め106に排出されるS1供給位置と、供給配管S2がポンプ102から加圧され、一方で配管S1内の油が油溜め106に排出されるS2供給位置とを有する。弁の応答は比例型である。即ち、ポートの開口度はスプールの位置に連続して変化する。
FIG. 4 shows a
(a)ハンドル・レバー50及び変換機構を通じてユーザにより指令された比と、(b)真のバリエータ比との間で不一致が生じた場合、何が起こるのか考察する。実例を目的として、ハンドル・レバー50が動いて、見る通り、コンパレータ・バー82の第一端部が右方向に移動したため、不一致が生じる(比が要求された値から僅かに反れるため、同じように起こる可能性がある)と、仮定する。コンパレータ・バー82の第二端部が動かないと仮定すると、その際、バーの中間点もまた右方向に移動するはずで、比率制御弁96を調整する。このようにして、バリエータ比を所望の値に至らせる傾向に、配管S1,S2内の圧力が調整され、その結果、所望の比が得られると共に、比率制御弁96のスプールが中間位置に戻るまで、コンパレータ・バーの第二端部が左方向に移動する。その効果はバリエータ比の閉ループ制御をもたらすことである。
Consider what happens when there is a discrepancy between (a) the ratio commanded by the user through the
レジーム制御(Regime Control)
バリエータ制御システムは、変速装置におけるクラッチCH,CLの作動を管理しなければならない。具体的には、
i.ハンドル・レバー50がロウ・レジーム・ゾーン60にある間、ユーザは変速装置を解放しないようにしながら、ロウ・レジーム・クラッチCLが係合し、ハイ・レジーム・クラッチCHの係合が解除される;
ii.ハンドル・レバー50がハイ・レジーム・ゾーン62にある間、ユーザは変速装置を解放しないようにしながら、ハイ・レジーム・クラッチCHが係合し、ロウ・レジーム・クラッチCLの係合が解除される;
iii. 変速装置が同期比を通過する際、ロウ・レジーム・クラッチの係合からハイ・レジーム・クラッチの係合への移行又はその逆を管理しなければならない。
Regime control
The variator control system must manage the operation of the clutches C H and C L in the transmission. In particular,
i. While the
ii. While the
iii. The transition from low-regime clutch engagement to high-regime clutch engagement or vice versa must be managed when the transmission passes the sync ratio.
図3aに図示された実施例において、ロウ・クラッチ転移点(low clutch transition point;LCTP)について注意が向けられるハンドル・レバー50の行程には点(point)があり、これを通過すると、ロウ・クラッチの状態が変化する −レバーが前進すると係合から係合の解除に、レバーが後退すると係合の解除から係合に変化する。また、ハンドル・レバーにはハイ・クラッチ転移点(HCTP)があり、これを通過すると、ハイ・クラッチの状態が変化する −レバーが前進すると係合の解除から係合に、レバーが後退すると係合から係合の解除に変化する。LCTP及びHCTPの双方は、ギア・ニュートラルに対応するハンドル・レバー位置にある。これらは、2つのクラッチの状態が同時に変化するように、原則的に同期して起こり得るが、本実施例では、LCTPがHCTPよりも前進したレバー位置にある。従って、先のクラッチが解放される前に、近づいてくるクラッチが係合する。これは、レジーム変更が同期比で起こるので、可能である。
In the embodiment illustrated in FIG. 3a, there is a point in the stroke of the
図示の実施例において、レジームの変更は、ハンドル・レバー50がゲート64を横断する時に起こる。その結果、運転者はレジーム変更が起こっていることに気付き、これは望ましいことであろう。ハンドル・レバー50の横方向の位置は、スプールがハンドル・レバー50に連結されてその横方向の動きにより移動する、ハイ及びロウ・クラッチ弁112,114を介してクラッチを制御する。
In the illustrated embodiment, the regime change occurs when the
ハイ及びロウ・クラッチ弁112,114には、各々、関連するクラッチCH,CLに通じるクラッチ供給ポート116H,116L、油溜め106に通じるクラッチ排出ポート118H,118L、及び加圧された油圧流体を供給するポンプ(バリエータ制御圧力の供給に用いられる同じポンプ102であってもよい)に接続される入力ポート120H,120Lがある。
High and low
変速装置がハイ・レジームにあると、ハンドル・レバー50が、ハイ・レジーム・ゾーン62に、ひいては図3bに見られる横方向の位置にある。ロウ・レジーム・クラッチCLがロウ・クラッチ弁114を介して絶たれ、ハイ・レジーム・クラッチCHがハイ・クラッチ弁112を介して加圧され、このようにしてハイ・レジーム・クラッチCHのみが係合する。変速装置がロウ・レジームにあると、ハンドル・レバー50は、ロウ・レジーム・ゾーン60に、ひいては図3cに見られる横方向の位置にある。ハイ・レジーム・クラッチが絶たれる。ロウ・レジーム・クラッチが、加圧されそのため係合する。これらの状態の一方から他方への変化に必要なハンドル・レバー50の横方向の動きは、レバーがゲート64にあり、それ故に変速装置が同期比にある時にのみ、行うことができる。
When the transmission is in high regime, the
トルクの解放(Torque Release)
手動変速装置を備えた従来の自動車では、エンジンを変速機に接続するクラッチに油圧で結合されたクラッチ・ペダルが、運転者に用意されて、クラッチ・ペダルを押圧することにより、エンジンとの接続を絶ち、車を惰性で走行させることが可能になる。トルク解放ペダル68は、多少同じような機能を与えるが、異なった方法で作動する。
Torque release
In a conventional vehicle equipped with a manual transmission, a clutch pedal that is hydraulically coupled to a clutch that connects the engine to the transmission is prepared by the driver, and the clutch pedal is pressed to connect to the engine. It is possible to drive the car with inertia.
図2に図示されたタイプの変速装置では、車輪をエンジンから作動可能なように切り離すには、原則として2つの方法がある。第一の方法は、両方のクラッチCH,CLを解放することである。第二の方法は、供給配管S1,S2の圧力を絶つことである。これらの圧力が絶たれると、ピストン26は、バリエータ・ローラ18(この点に関し、もう一度図1を参照)に力を加えることができない。そのため、バリエータ10はその際反作用トルクを維持できない。この状態で、バリエータは、エンジン及び車輪の相対速度により決定される比を自動的に選定する。車輪は、エンジンからの接続が物理的に切り離されないが、バリエータが車輪にトルクを加えることができないため、惰性で走行することができる。この作動形態を“反作用トルクの解放”という。
In the transmission of the type illustrated in FIG. 2, there are in principle two methods for detaching the wheels from the engine in an operable manner. The first method is to release both clutches C H and C L. The second method is to cut off the pressure of the supply pipes S1 and S2. When these pressures are released, the
図3aは、トルク解放制御機器68との機械的結合を介して、ユーザにより制御される比例弁である反作用トルク解放弁124を示す。反作用トルク解放弁124は連動弁126に連動して作動し、連動弁のスプールには、矢線128で示されるように、ロウ・レジーム・クラッチCLから取り込まれる制御圧力が加わる。
FIG. 3 a shows a reaction
変速装置がロウ・レジームにあると、かくして、連動弁126が、反作用トルク解放弁124のポートaとbを接続する状態に維持される。反作用トルク解放弁124のポートcとdは、それぞれ供給配管S1とS2に接続される。変速装置がロウ・レジームにある間は、運転者によるトルク解放ペダル68の作動により、反作用トルク解放弁124が開成し、圧力供給配管S1とS2の間に経路を与える。この弁が完全に開成すると、配管S1,S2内の圧力が少なくとも実質的に等しくなり、反作用トルク解放機能を与える。ある圧力差が維持されると、ある程度の“クリープ・トルク”を与えることがある。また、反作用トルク解放弁124が比例弁であるので、運転者はトルク解放ペダル68を少し押し下げて、従来のクラッチ制御機器と同様に、中間レベルの車輪トルクに設定することができる。
When the transmission is in the low regime, the
手動変速装置に精通している運転者は、トルク解放ペダル68を押し下げてブレーキをかけることにより、恐らく車を停止させるであろう。これは、変速装置がロウ・レジームにあるならば、何らの困難性も引き起こさない。車が停止すると、変速装置はギア・ニュートラルの状態になる。しかし、車がハイ・レジームにある場合、ハイ・レジームはギア・ニュートラルの状態になっていないので、バリエータの反作用トルクを解放しても、運転者は車を停止させることができない。これを別の言葉で言うと、車が停止する前に、バリエータは比率幅の限界に達するであろう。
A driver familiar with the manual transmission will probably stop the car by depressing the
ハイ・レジームでは、連動弁126は、反作用トルク解放弁124におけるポートaとbの接続を絶って、この弁を無効にする。そのため、反作用トルクの解放はハイ・レジームでは利用できない。その代わり、ハイ・レジーム・クラッチCHの制御によりトルクが解放される。この点に関して注意すべきは、ハイ・クラッチ弁112からの圧力の出力が、ハイ・レジーム・クラッチに直接繋がらないが、その代わり、トルク解放ペダル68との機械的結合を介して、自体制御されるハイ・クラッチ調節弁130に導かれ、上記ペダルを押し下げて、ハイ・レジーム・クラッチにより油が油溜めに排出される、ことである。従って、ペダルを押し下げることにより、ユーザはハイ・レジーム・クラッチCHを解放し、それでエンジンを車輪から切り離す。
In the high regime, the
ギア・ニュートラル(Geared Neutral)
ユーザは、車を停止させるためにトルク解放ペダルを必ずしも使用する必要がない。彼らは、その代わりに、変速装置をギア・ニュートラルに設定するために、単にハンドル・レバー50を使用するだけでよく、−本実施例では− ニュートラル・ゾーン66にハンドル・レバーを横方向に動かして、直進及び前進(positive way)とすればよい。しかし、ニュートラル・ゾーン66により決定されるレバー位置が、ギア・ニュートラルを得るのに必要な位置から僅かに違っていると(例えば、軽微な調整不良により)、原理的に、大きなトルクをうっかり車輪にかける結果に繋がる可能性がある。
Geared Neutral
The user does not necessarily have to use the torque release pedal to stop the car. Instead, they simply use the
このような問題を避けるために、図示のシステムは、ハンドル・レバー50をニュートラル・ゾーン66に移動する時、バリエータの反作用トルクを解放するように構成されている。これは、それぞれのポートが供給配管S1,S2に接続されるニュートラル放出弁132を用いて、達成される。図3a,図3d及び図3eの検討で裏付けられるように、ハンドル・レバー50がその“運転”ゾーン −ハイ・レジーム・ゾーン62、ロウ・レジーム・ゾーン60、及びゲート64− のいずれかにある間は、ニュートラル放出弁132は、上記ポートを閉成し、変速装置の作動に何らの影響も及ぼさない。ハンドル・レバー50をニュートラル・ゾーン66に移動すると、上記ポートは開成して供給配管S1,S2を空にし、バリエータの反作用トルクを解放する。
To avoid such problems, the illustrated system is configured to release the variator reaction torque when moving the
Claims (15)
制御経路に沿って低比端から高比端にユーザにより動かすことができ、その位置がバリエータ比及び変速比を指令する制御部材と、制御部材がその経路の低比端とロウ・クラッチ転移点の間にある時にロウ・レジーム・クラッチに係合し、制御部材がロウ・クラッチ転移点とその経路の高比端の間にある時にロウ・レジーム・クラッチを解放するロウ・レジーム・クラッチ制御デバイスと、制御部材がその経路の低比端とハイ・クラッチ転移点の間にある時にハイ・レジーム・クラッチを解放し、制御部材がハイ・クラッチ転移点とその経路の高比端の間にある時にハイ・レジーム・クラッチに係合するハイ・レジーム・クラッチ制御デバイスと、を含むシステム。 A control system for a continuously variable transmission including a variator, a low regime clutch that selectively engages a low transmission regime, and a high regime clutch that selectively engages a high transmission regime. There,
A control member that can be moved by a user from a low specific end to a high specific end along the control path, the position of which controls the variator ratio and the transmission ratio, and the control member is connected to the low ratio end of the path and the low clutch transition point. A low regime clutch control device that engages a low regime clutch when in between and releases the low regime clutch when the control member is between the low clutch transition point and the high end of its path And when the control member is between the low ratio end of the path and the high clutch transition point, the high regime clutch is released, and the control member is between the high clutch transition point and the high ratio end of the path. A high regime clutch control device that sometimes engages the high regime clutch.
(a)制御部材の行程における低比端から前記第一方向に沿って伸長する第一部分、
(b)前記第二方向に沿って伸長する第二部分、及び
(c)前記第一方向に沿って伸長する第三部分
を有し、
経路の低比端から高比端までの制御部材の動きに伴い、制御部材が第二部分に沿って移動して弁の状態を変化させ、それでレジームの変更を実行する、請求項12に記載のシステム。 The control path is
(A) a first portion extending along the first direction from a low specific end in the stroke of the control member;
(B) having a second part extending along the second direction, and (c) a third part extending along the first direction,
13. The control member of claim 12, wherein the control member moves along the second portion to change the state of the valve as the control member moves from a low to a high ratio end of the path, thereby performing a regime change. System.
一方のレースの速度と他方のレースの速度の比を調整するように、ローラが移動可能であり、油圧式アクチュエータがローラに作動可能なように接続されてローラの位置を制御し、機械式コンパレータが、(a)ローラに作動可能に接続されてローラに同調して移動する第一入力要素、(b)従動子に作動可能に接続されて従動子に同調して移動する第二入力要素、及び(c)比率制御弁に作動可能に接続された出力要素を備え、出力要素の位置が2つの入力要素の相対位置により決定され、油圧式アクチュエータに加えられる油圧を制御するように比率制御弁が配置され、ローラ位置と要求された変速比の間の不一致に基づいて、ローラに加えられる油圧によりローラを移動させて、要求された変速比を与える、無段変速機。 Arranged between a pair of semi-toroidal concave races, including a control member that can be moved by the user to set the required gear ratio, a conversion mechanism comprising a cam surface and a follower movable relative to the cam surface by the control member And a variator including at least one roller for transmitting drive from one to the other, and a continuously variable transmission,
A roller is movable and a hydraulic actuator is operatively connected to the roller to control the position of the roller to adjust the ratio of the speed of one race to the speed of the other race, and a mechanical comparator (A) a first input element operably connected to the roller and moving in synchronism with the roller; (b) a second input element operably connected to the follower and moving in synchronism with the follower; And (c) a ratio control valve comprising an output element operably connected to the ratio control valve, wherein the position of the output element is determined by the relative position of the two input elements and controls the hydraulic pressure applied to the hydraulic actuator. Is a continuously variable transmission that provides the required gear ratio by moving the roller with hydraulic pressure applied to the roller based on the discrepancy between the roller position and the required gear ratio.
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